新疆天山地区区域优势矿种为铜、镍、铅锌、金、钾盐等。已发现各类金属矿产地161处，已知大型矿床12处，中型30处，小型59处。位于同一成矿带的乌兹别克斯坦穆龙套金矿、阿尔马雷克铜矿，吉尔吉斯斯坦库姆托尔金矿、萨雷贾兹锡矿、海达尔坎汞锑矿等均为世界著名的超大型矿床。我国境内的天山与周边国家相接，工作程度较低，矿产资源尚未查清。通过近十年来地质勘查，特别是新一轮国土资源大调查，相继发现了东天山的土屋、延东斑岩型铜矿、罗布泊钾盐、黄山铜镍矿、西天山地区的阿希金矿等大型矿床，展示出天山地区是我国最有远景的铜矿、金矿和有色金属矿床，以及钾盐富集地区。
5.2.1 概况
东天山地区位于新疆中部天山东段，行政区划属乌鲁木齐市、昌吉回族自治州、巴音郭楞蒙古族自治州、吐鲁番地区和哈密地区管辖，主要为巴音郭楞蒙古自治州、吐鲁番地区和哈密地区。远景区拐点地理坐标：86.540°，42.319°；86.480°，43.329°；88.407°，42.735°；94.085°，42.503°；96.207°，43.013°；95.775°，41.859°；88.598°，40.739°；96.373°，42.871°。面积约11.7万平方千米。
该区主要包括吐哈盆地南缘觉罗塔格山系、库鲁克塔格山系、依连哈比尔尕山系。
本区属典型的大陆干旱型气候，夏季酷热，冬季严寒，昼夜温差大，降雨稀少，干燥、风沙多，无永久性河流，均为低山丘陵之间的间歇性水流或无水干沟。
5.2.2 研究程度
在新中国成立以前，本区地质研究程度很低，基本上是空白区，只有老地质专家袁复礼、李承三、黄汲清等做过一些路线地质调查。
在1875～1937年的62年间先后还有一些外国学者以不同的目的进行过路线地质调查和地理调查。
新中国成立后，东天山地区地质矿产工作进入了一个大发展时期，在基础地质调查、矿产勘查、科研等方面取得了大量成果。
该区基岩覆盖区面积约7万平方千米。新中国成立以来，在原地质矿产部统一规划下，以原地质矿产部新疆地质矿产局为主体的地勘队伍开展了一系列基础地质、物探、化探工作。
新疆地质矿产局已系统完成了该区1∶20万区域地质调查，并完成1∶5万区域地质调查图幅178个，面积约7万平方千米；
原地质矿产部航空物探遥感中心系统完成了1∶20万航磁调查；
新疆地质矿产局和原地质矿产部第二物探大队完成了1∶20万区域重力调查；
新疆地质矿产局和国家“305”项目办系统完成了1∶20万区域化探，其中新疆地质矿产局完成了7万平方千米，占总工作量的2/3。
在东天山地区已完成全区可扫面积的1∶20万区域化探工作，覆盖面积约11万平方千米；同时完成了包括吐鲁番—哈密戈壁覆盖区的深穿透地球化学调查，面积约11万平方千米。圈定各类单元素异常1.4万个，综合异常1326个，其中以铜为主的综合异常241个，以金、银为主的综合异常173个。
全区共查证铜、铅锌、金等综合异常167处，发现了包括土屋铜矿、康古尔金矿等矿床、矿点42处。
在小热泉子—康古尔—雅满苏（土屋）一带系统开展了1∶25万～1∶5万航空综合站（航磁、航电、四道能谱）测量，在黄山地区开展了1∶5万航磁测量，总面积约3万平方千米；在土墩—黄山一带开展了少量1∶5万综合物化探工作，面积700平方千米。
截至2001年，在东天山地区共完成1∶5万化探约10840平方千米，1∶5万地面综合物探2110平方千米。其中在哈尔里克成矿带完成1∶5万化探约6080平方千米，1∶5万地面综合物探2110平方千米；在觉罗塔格成矿带完成1∶5万化探约4736平方千米。其中自1999年开展地质大调查以来，已完成1∶5万化探8300平方千米，1∶5万激电、重力测量1014平方千米。
自20世纪50年代以来，区内以新疆地矿局为主体，有色金属、冶金、煤炭等部门共同开展了煤矿、铁矿、锰矿、铜镍矿、铅锌矿、金矿等矿产勘查。其中1957～1978年新疆地质局、甘肃地质局、新疆冶金局等单位发现并评价了雅满苏铁矿、梧桐沟铁矿、磁海铁矿、天湖铁矿等大中型铁矿；1978～1988年新疆地矿局第六地质大队在土墩—黄山一带开展了铜镍矿普查找矿与勘探，提交了黄山、黄山东、葫芦、土墩、黄山南大中型铜镍矿，有色地勘局评价了香山中型铜镍矿；1988～1990年新疆地矿局第一地质大队利用国家“305”项目的1∶20万化探资料和矿化信息，开展了艰苦的异常查证和矿产评价，发现、评价并相继开发了康古尔、马头滩、石英滩中型金矿；1993～1997年新疆地矿局第十一地质大队发现并普查评价了小热泉子铜矿；新疆地矿局第一地质大队自1997年发现土屋铜矿以来，迄今已初步控制了两个具大型以上规模的斑岩铜矿和一系列物化探异常。新疆地矿局物化探大队配合该区地质找矿完成了一系列物探化探工作，并发现了大量异常和矿化线索。
新疆地矿局1991年完成了1∶50万第一轮成矿远景区划；1994年完成了康古尔地区1∶20万第二轮成矿远景区划；1998年至今在土屋—赤湖一带开展了第三轮成矿远景区划（图5.1）。
自“七五”以来，国家“305”项目办在该区主要设置了一系列专题，在黄山铜镍成矿带、康古尔塔格金成矿带、镜儿泉铜钼金镍成矿带、黄山铜镍成矿带、星星峡金成矿带等开展了地物化综合研究及找矿靶区优选；开展了天山东段大型推覆构造及与成矿作用关系研究，东天山构造格局、地壳演化及成矿系列研究，新疆东部区域物探资料综合研究及成矿远景区圈定，新疆北部与邻区超大型矿床成矿背景条件对比研究及其前景评估等。
原地矿部和新疆地矿局针对该区地质找矿开展了一系列科研课题。包括塔里木周边成矿规律研究，秋格明塔格韧性剪切带研究，北疆金矿、铜矿成矿规律研究和靶区优选，新疆北部地球化学编图和小热泉子铜矿、康古尔金矿、黄山铜镍矿等典型矿床研究和靶区优选等。在大地构造、构造演化、成矿地质条件和找矿靶区优选及评价、勘查方法技术等方面取得一系列成果。
5.2.3 主要矿床类型
5.2.3.1 铜矿床
成因类型主要有斑岩型铜矿、岩浆熔离型铜镍矿、火山岩型铜矿、岩浆热液型铜矿、接触交代型铜矿、沉积型铜矿6种，以前3种为主。镍矿床成因类型单一，均为岩浆熔离型铜镍矿。
（1）斑岩型铜（钼）矿
产出的大地构造环境为大陆边缘汇聚性过渡壳，围岩主要为石炭纪中基性火山熔岩-火山碎屑岩建造，岩浆岩为华力西中晚期中酸性岩类，容矿岩石以浅成斜长花岗斑岩和闪长玢岩为主。围岩蚀变具有明显的分带性，内带为黑云母化、钾化和硅化等，外带为绢云母化、绿泥石化、青磐岩化等。矿石具星散或细脉浸染状构造，金属矿物以黄铜矿为主，其次有斑铜矿、黄铁矿、辉铜矿、孔雀石、蓝铜矿、辉钼矿、磁铁矿等。已知矿床有土屋-延东铜矿床。
（2）岩浆熔离型铜镍矿
已知含矿基性—超基性杂岩体分别产于新陆壳弛张期的拉张构造环境，受不同性质深断裂体系的控制，成岩时代主要为二叠纪，岩体多呈数平方千米的小岩株，空间形态呈岩盆或不规则的岩墙状。组成岩石有闪长岩类、辉长岩类、超基性岩类等，分异程度较好，多数岩体可划分出大致的相带。含矿岩相主要为偏基性的辉橄岩相，以富镍型铜镍矿为特点。
该类型矿床产出形态和部位均多受断裂构造控制，矿石具海绵陨铁结构和浸染矿、块状、角砾状构造。矿石矿物主要有磁黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿、黄铁矿、紫硫镍矿、磁铁矿、辉钴镍矿等。主要矿床有哈密市黄山和黄山东等铜镍矿床。
（3）火山岩型铜矿
成矿构造产于岩浆型被动陆缘，成矿期以华力西期为主，含矿火山岩岩石组合系列具双峰性质的火山复理石，具有一定的层控性。矿床围岩蚀变有黄铁矿化、绢云母化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化等。矿体呈层状、似层状、透镜状产出，金属矿物以黄铁矿为主，其次是黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉铜矿。此类型矿床以吐鲁番市小热泉子铜锌矿床为代表。
5.2.3.2 金矿
东天山成矿远景区主要金矿床类型有海相火山岩型、变质碎屑岩型、陆相火山岩型、铁帽（风化残余）型和砂金矿5种，以前2种类型金矿为主。
（1）海相火山岩型金矿
该类型金矿产于深断裂、大断裂旁侧，常受火山机构控制，同时也受与火山构造无关的破碎带、韧性剪切带控制，含矿岩系主要为石炭纪中基性火山岩、火山碎屑岩，多已遭受区域埋深浅变质，金矿的直接围岩常为玄武岩、安山岩、英安岩及其凝灰岩等，近矿围岩蚀变有硅化、绿泥石化、黄铁矿化、黄铁绢英岩化、碳酸盐化。组成矿石的金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂、磁铁矿，金矿物以自然金为主。已知矿床有鄯善县康古尔金矿和马头滩金矿、哈密市马庄山金矿等。
（2）变质碎屑岩型金矿
本类型金矿多赋存于古生代和中、新元古代的浅质岩系中，赋矿围岩多为中深变质细碎屑岩-碳酸盐岩建造。岩浆岩均为华力西中晚期中酸性岩体。构造活动强烈，发育大规模的片理化、糜棱岩化，具韧性变形特征，韧性剪切带控矿。围岩蚀变类型主要有硅化、黄铁矿化、钾长石化、绢云母化，其次为绿泥石化、大理岩化。其中硅化、绢云母化和黄铁矿与金矿化关系密切。矿石矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、自然金、磁黄铁矿、磁铁矿等，脉石矿物主要为石英、长石等。矿石类型为石英脉型和蚀变岩型。已知矿床有鄯善县梧南金矿、鄯善县喜迎金矿、昌吉市萨日达拉金矿、乌鲁木齐县望峰金矿等。
（3）陆相火山岩型金矿
该类型金矿均产于石炭纪新陆壳阶段的弛张期及稳定期的上叠火山盆地内，为陆相或海相交互相火山岩系，含矿围岩主要为流纹质、英安质的熔岩、凝灰岩、火山碎屑岩。金矿常受控于火山机构，与火山口、破火山口、岩颈、爆破角砾岩、放射状与环状裂隙有关，矿化常形成于浅部，受韧性剪切带的制约不明显。围岩蚀变除硅化、次生石英岩化、绢云母化等酸性岩石中常见的蚀变外，可见冰长石化、明矾石化等本类型的特征蚀变。组成矿石的金属矿物主要有银金矿、黄铁矿、白铁矿、毒砂、褐铁矿，其次为自然金、方铅矿、闪锌矿、赤铁矿等。非金属矿物以石英、绢云母为主。已知矿床有鄯善县石英滩金矿等。
5.2.4 主要成矿区带特征
以地质构造单元为基础，以成矿地质背景、矿化特征以及成矿在时空上的联系性等为依据，区内可划出8个Ⅲ级成矿带和19个Ⅳ级成矿亚带。
各成矿区（带）特征如下：
（1）哈尔里克铜、镍、金、锌、钼成矿带（Ⅲ2）
属哈尔里克-大南湖晚古生代岛弧带，处于康古尔-黄山深大断裂以北地区，泥盆纪开始拉张，至早石炭世均为双峰式火山岩建造，中酸性岩浆侵入活动较强烈。矿化以铜、镍、金、锡、钼为主，包含阿其克布拉克铜（金）成矿亚带、大草滩铜（金）成矿亚带、土屋铜（金、钼）成矿亚带、土墩-镜儿泉铜、镍、金、钼成矿亚带4个Ⅳ级成矿单元。
（2）博罗霍洛金、铜、铅锌成矿带（Ⅲ7）
位于博罗霍洛早古生代岛弧-弧后带构造单元中，包括元古宙、早古生代、晚古生代3个构造层，志留纪末有汇聚阶段的花岗闪长岩类生成，石炭纪时活化为活动大陆边缘，有较多钙碱性花岗岩基生成，并在面部形成一些不大有的炭纪火山地堑型盆地。二叠纪转入稳定发展阶段。
该带已知有金、铜、钼、铅、锌、铁、锰、稀有金属矿化，主要集中于中西部，东部相对较弱。包含可可乃克金、铜多金属成矿亚带1个Ⅳ级成矿单元。
（3）哈尔克-巴仑台金、铜、铁、铅锌、锡、锑、锰成矿带（Ⅲ11）
位于哈尔克-巴仑台早古生代沟弧带，主要发育早古生代地层，中晚志留世海相基性火山岩发育。该带内已知矿化以铁、锰、铜、铅锌为主，包含巴仑台铜、金、锰多金属成矿亚带1个Ⅳ级成矿单元。
（4）萨阿尔明-库米什金、铜、铅锌（铁、锰）成矿带（Ⅲ12）
位于萨阿尔明-库米什古生代沟弧带中，东部尖灭于梧铜沟铁矿以东，向西延出区外。该带属于伊犁中间地块南缘活动带的外带，奥陶纪至石炭纪地层发育，早古生代晚期有花岗岩生成，早石炭世末沿乌兰赛尔一大山口一带泥盆纪复理石建造内发育有韧性剪切带。矿化较强烈，以铁、锡、铜、铅锌、金及菱镁矿为主，包含铜花山多金属成矿亚带、乌勇布拉克钾盐成矿亚带、桑树园子铜、金成矿亚带、干草湖金多金属成矿亚带、帕尔岗金、铁成矿亚带5个Ⅳ级成矿单元。
（5）觉洛塔格金、铜成矿带（Ⅲ13）
该带位于觉洛塔格晚古生代南部，北以康古尔-雅满苏-苦水断裂为界，南以阿其克库都克。沙泉子大断裂为界，主要由早石炭世火山岩和陆缘碎屑岩建造组成，花岗岩浆侵入体发育，构造变形强烈。该带主要为金、铜、铁矿化，包含康古尔金、铜多金属成矿亚带、雅满苏铜、铁、多金属成矿亚带两个Ⅳ级成矿单元。
（6）卡瓦布拉克-星星峡金、铅锌、锡成矿带（Ⅲ14）
该带位于卡瓦布拉克-星星峡中间地块，北以阿其克库都克-沙泉子断裂为界，南以中天山南缘大断裂为界，地层主要为前震旦纪中深变质岩，各期岩浆活动强烈，构造形迹复杂；该带矿产以金、铁、铅锌、铜矿化为主，成矿主要与火山沉积。热液再造及岩浆期后热液作用有关。包含卡瓦布拉克金、铁成矿亚带、马庄山-明水金多金属成矿亚带两个Ⅳ级成矿单元。
（7）南天山金、铅锌、铜、锑成矿带（Ⅲ15）
该带与南天山晚古生代陆缘盆地构造单元吻合，向西延出区外。地层以下古生代陆缘碎屑岩、碳酸盐岩建造为主，岩浆岩不发育。矿化强烈，具有明显的层控特征，矿化以铅锌、锑、汞、锡、铁、金为主。包含干草湖金多金属成矿亚带、帕尔岗金、铁成矿亚带两个Ⅳ级成矿单元。
（8）库鲁克塔格铜、镍、金成矿带（Ⅲ18）
该带与库鲁克塔格早古生代前缘盆地构造单元的范围吻合，是前寒武系分布最广泛的地区，其南部侵入岩较发育，岩性从酸性—中性—基性岩浆岩均有。已知主要矿化有铁、铜、镍、金、铅锌等。从该区成矿条件分析，寻找与前寒武系有关的大型金、铜、铁矿床具有较好远景。包含大金沟-东大山金成矿亚带、兴地铜、镍、金成矿亚带两个Ⅳ级成矿单元。
5.2.5 成矿远景区
在东天山成矿远景区共划分出8个找矿远景区，并根据成矿地质背景、已发现矿床、矿点的规模、物化探异常等因素，进行了排序，由高到低排序结果如下：
1）土屋-延东找矿远景区；
2）镜儿泉-头苏泉找矿远景区；
3）路白山-沙泉子找矿远景区；
4）百灵山找矿远景区；
5）小热泉子找矿远景区；
6）独秀山-梧桐沟找矿远景区；
7）祖兰达坂-可可乃克找矿远景区；
8）双庆找矿远景区。
新疆东天山地区主要找矿远景区及主攻矿种见表5.2：
表5.2 新疆东天山地区主要找矿远景区及主攻矿种表